JP4761369B2 - Bending machine - Google Patents
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Description
本発明は、直管状のパイプを3次元的な曲げ形状に自動で曲げ加工する曲げ加工装置に関する。 The present invention relates to a bending apparatus for automatically bending a straight pipe into a three-dimensional bending shape.
従来から、例えば、下記特許文献1に示すような、曲げ加工装置は知られている。この従来の曲げ加工装置は、長尺の被加工物(パイプ)を把持可能なチャック機構をパイプの軸線上から退避させる退避機構を備えている。また、この従来の曲げ加工装置は、チャック機構に把持されたパイプと平行に、かつ、チャック機構の両側にそれぞれ設けられた2組の軌道上をチャック機構に向けて移動する2組の移動機構を備えており、この移動機構に対して、パイプに曲げ加工を施す曲げ機構が組み付けられた関節型ロボットが載置されるようになっている。 Conventionally, for example, a bending apparatus as shown in Patent Document 1 below is known. This conventional bending apparatus includes a retracting mechanism that retracts a chuck mechanism that can grip a long workpiece (pipe) from the axis of the pipe. In addition, this conventional bending apparatus includes two sets of moving mechanisms that move in parallel with the pipe held by the chuck mechanism and on two sets of tracks provided on both sides of the chuck mechanism toward the chuck mechanism. An articulated robot in which a bending mechanism for bending a pipe is assembled is mounted on the moving mechanism.
このように構成された従来の曲げ加工装置においては、チャック機構が長尺のパイプを把持し、2組の移動機構が関節型ロボットをチャック機構に向けて移動させる。そして、関節型ロボットがその関節によって、先端に組み付けられた曲げ機構をパイプの軸線回りに回動させて所定の曲げ方向となるようにする。これにより、曲げ機構がパイプを3次元的に所定の曲げ形状に曲げ加工するようになっている。また、退避機構がチャック機構をパイプの軸線上から退避させることにより、チャック機構と曲げ機構との干渉を回避できるようにもなっている。このように、チャック機構と曲げ機構との干渉を回避することにより、これら機構が互いに干渉すると曲げ加工できない領域(曲げ不能域)を小さくすることができる。
しかしながら、上記従来の曲げ加工装置では、2つの関節型ロボットが互いに接触する直前まで曲げ加工できるものの、このときの最小曲げ不能域は、関節型ロボットのアーム側面と曲げ機構の曲げ型中心までの距離の略2倍の距離となる。実際には、曲げ加工の精度確保の観点から、チャック機構の退避後においても正確な曲げ加工を施す必要があるため、曲げ不能域はさらに増大する可能性がある。そして、このように曲げ不能域が増大したときには、この曲げ不能域にも曲げ加工しなければならない可能性が高くなる。この場合には、別途曲げ工程を設定し、既に一部に曲げ加工が施された長尺状のパイプを上記従来の曲げ加工装置から取り外し、別途用意した曲げ加工装置や曲げ型にセットして曲げ成形を加工しなければならない。このように、特に、長尺のパイプを曲げ加工装置間で脱着するときには、既に曲げ加工を施した部分に不要な変形が生じたり、パイプを脱着するための時間が必要となるなど、製品形状の成形精度が低下するとともに生産性が悪化するという問題がある。 However, although the conventional bending apparatus can be bent until just before the two articulated robots come into contact with each other, the minimum bendable area at this time is between the arm side surface of the articulated robot and the bending mold center of the bending mechanism. The distance is approximately twice the distance. Actually, from the viewpoint of ensuring the accuracy of the bending process, it is necessary to perform an accurate bending process even after the chuck mechanism is retracted. When the unbendable area increases in this way, there is a high possibility that the unbendable area must be bent. In this case, a separate bending process is set, and the long pipe, which has already been partially bent, is removed from the conventional bending apparatus and set in a separately prepared bending apparatus or bending mold. Bending must be processed. In this way, in particular, when detaching a long pipe between bending devices, the product shape such as unnecessary deformation in the already bent part or time for detaching the pipe is required. There is a problem that the molding accuracy is lowered and the productivity is deteriorated.
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、パイプに所定の曲げ形状を加工する際の曲げ不能域を大幅に低減できる曲げ加工装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a bending apparatus that can greatly reduce a non-bendable region when a predetermined bending shape is processed on a pipe. .
本発明の特徴は、直管状のパイプを把持可能なチャック機構と同チャック機構を前記パイプの軸線上から退避させる退避機構とからなるチャックユニットと、同チャックユニットの両側に設けられて、前記パイプを所定の曲げ形状に曲げ加工する曲げ機構と支持部材を介して連結された前記曲げ機構を前記パイプの軸線方向に移動させる移動機構とからなる一対の曲げ加工ユニットとを備えた曲げ加工装置において、前記一対の曲げ加工ユニットのうちの一方の曲げ加工ユニットに対して、前記チャックユニットのチャック機構の退避に応じて前記パイプを把持するヘッドチャック機構を設け、前記一対の曲げ加工ユニットのうちの他方の曲げ加工ユニットの前記支持部材に対して、前記ヘッドチャック機構を挿通させる挿通孔を、前記パイプの軸線と同軸的に形成したことにある。 The present invention is characterized in that a chuck unit comprising a chuck mechanism capable of gripping a straight pipe and a retracting mechanism for retracting the chuck mechanism from the axis of the pipe, and provided on both sides of the chuck unit, In a bending apparatus comprising a pair of bending units comprising a bending mechanism that bends a predetermined bending shape and a moving mechanism that moves the bending mechanism connected via a support member in the axial direction of the pipe. A head chuck mechanism for gripping the pipe in response to retraction of the chuck mechanism of the chuck unit is provided for one bending unit of the pair of bending units; An insertion hole through which the head chuck mechanism is inserted into the support member of the other bending unit is provided in the pie. It lies in the axis and coaxially formed of.
この場合、さらに、前記一方の曲げ加工ユニットに対して、前記曲げ機構を前記パイプの軸線上から退避させるヘッド退避機構を設け、前記一方の曲げ加工ユニットは、前記ヘッド退避機構により前記曲げ機構を退避させた後、前記移動機構により前記曲げ機構が退避前に曲げ加工した前記パイプの曲げ加工位置方向に移動し、前記ヘッドチャック機構により前記曲げ加工位置近傍にて前記パイプを把持するとよい。 In this case, a head retracting mechanism for retracting the bending mechanism from the axis of the pipe is further provided for the one bending processing unit, and the one bending processing unit is provided with the bending mechanism by the head retracting mechanism. After the retraction, the moving mechanism may move the bending mechanism toward the bending position of the pipe bent before retraction, and the pipe may be gripped near the bending position by the head chuck mechanism.
さらに、これらの場合、前記ヘッドチャック機構を、前記パイプの軸線方向に対する垂直方向の断面形状が略コの字状に形成されたアウターケースと、同アウターケース内に収容されて、外部から供給される空気の圧力に応じて膨張および収縮するダイヤフラムと、同ダイヤフラムの膨張に伴って前記パイプを把持するとともに前記ダイヤフラムの収縮に伴って前記パイプを開放するクランプとで構成するとよい。 Further, in these cases, the head chuck mechanism is housed in the outer case having a substantially U-shaped cross section perpendicular to the axial direction of the pipe, and is supplied from the outside. A diaphragm that expands and contracts in response to the pressure of the air to be moved, and a clamp that holds the pipe as the diaphragm expands and opens the pipe as the diaphragm contracts.
このように構成した本発明の曲げ加工装置においては、まず、直管状のパイプが供給されると、チャックユニットのチャック機構によってパイプが把持される。そして、チャックユニットの両側に設けられた曲げ加工ユニットは、それぞれ、移動機構によって把持されたパイプの両端位置まで移動する。このように、移動したそれぞれの曲げ加工ユニットは、パイプの両端位置からパイプの中央位置方向に向けて所定の曲げ形状を順次加工する。 In the bending apparatus of the present invention configured as above, first, when a straight pipe is supplied, the pipe is gripped by the chuck mechanism of the chuck unit. Then, the bending units provided on both sides of the chuck unit respectively move to both end positions of the pipe gripped by the moving mechanism. In this way, each of the moved bending units sequentially processes a predetermined bent shape from the both end positions of the pipe toward the central position of the pipe.
また、それぞれの曲げ加工ユニットによる曲げ加工に伴って、これらの曲げ加工ユニットがチャックユニットに接近すると、チャックユニットのチャック機構によるパイプの把持を開放させるとともにチャック機構をパイプの軸線上から退避させる。そして、このチャックユニットによる把持の開放および退避に応じて、一方の曲げ加工ユニットに設けたヘッドチャック機構にパイプを把持させる。ここで、ヘッドチャック機構がパイプを把持している状態では、一方の曲げ加工ユニットの曲げ加工および軸線方向への移動は停止する。このようにヘッドチャック機構がパイプを適正に把持している状態において、他方の曲げ加工ユニットが引き続きパイプに対して曲げ形状を加工する。そして、それぞれの曲げ加工ユニットが接近した状態では、ヘッドチャック機構が他方の曲げ加工ユニットの支持部材に設けられた挿通孔を挿通することにより、他方の曲げ加工ユニットは、ヘッドチャック機構の近傍まで曲げ成形する。 When these bending units approach the chuck unit along with the bending by the respective bending units, the gripping of the pipe by the chuck mechanism of the chuck unit is released and the chuck mechanism is retracted from the axis of the pipe. Then, the pipe is gripped by the head chuck mechanism provided in one bending unit in accordance with the release and retraction of the grip by the chuck unit. Here, in a state where the head chuck mechanism is holding the pipe, the bending process and the movement in the axial direction of one bending process unit are stopped. Thus, in a state where the head chuck mechanism properly holds the pipe, the other bending unit continues to process the bent shape with respect to the pipe. When the respective bending units are close to each other, the head chuck mechanism passes through the insertion hole provided in the support member of the other bending unit, so that the other bending unit is moved to the vicinity of the head chuck mechanism. Bending.
したがって、曲げ加工ユニット同士が接近することにより発生する曲げ不能域を小さくすることができる。言い換えれば、曲げ成形を施すことができる領域(曲げ可能域)を拡大することができる。これにより、例えば、パイプの脱着回数を大幅に減少させることができて、製品形状の成形精度を維持できるとともに生産性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to reduce the unbendable region that occurs when the bending units approach each other. In other words, the region where bending can be performed (bendable region) can be expanded. Thereby, for example, the number of times of detaching / attaching the pipe can be greatly reduced, the molding accuracy of the product shape can be maintained, and the productivity can be improved.
また、一方の曲げ加工ユニットに曲げ機構をパイプの軸線上から退避させるヘッド退避機構を設けた場合には、さらに、曲げ不能領域を小さくすることができる。すなわち、ヘッドチャック機構がパイプを把持するときに、ヘッド退避機構により曲げ機構を退避させる。そして、曲げ機構が退避する直前に曲げ加工した加工位置方向に移動した後、ヘッドチャック機構に前記加工位置近傍を把持させる。このように、ヘッドチャック機構が既に曲げ加工された加工位置近傍を把持した状態で、上述したように、他方の曲げ加工ユニットがヘッドチャック機構の近傍まで曲げ成形することによって、曲げ不能域を大幅に小さくすることができる。したがって、曲げ可能域を大幅に拡大することができ、生産性を大幅に向上させることができる。また、一方の曲げ加工ユニットの曲げ機構を退避させることにより、既に曲げ加工を施した部位と曲げ機構との干渉を防止することができ、これにより、製品形状の成形精度を良好に維持することもできる。 Further, when the head retracting mechanism for retracting the bending mechanism from the axis of the pipe is provided in one bending unit, the unbendable region can be further reduced. That is, when the head chuck mechanism grips the pipe, the bending mechanism is retracted by the head retracting mechanism. Then, after moving in the direction of the bending position where the bending mechanism is retracted, the head chuck mechanism grips the vicinity of the processing position. As described above, the other bending unit is bent to the vicinity of the head chuck mechanism as described above in the state where the head chuck mechanism has gripped the vicinity of the processing position where the bending has already been performed. Can be made smaller. Therefore, the bendable area can be greatly expanded, and the productivity can be greatly improved. In addition, by retracting the bending mechanism of one bending unit, it is possible to prevent interference between the bending part and the bending mechanism, thereby maintaining good molding accuracy of the product shape. You can also.
また、ヘッドチャック機構をアウターケース内に収容したダイヤフラムとクランプとで構成することによって、ヘッドチャック機構を小型化することができる。すなわち、ダイヤフラムの空気圧による膨張方向をアウターケース内方に規制することができ、ヘッドチャック機構によるパイプの把持または開放に伴う可動範囲をアウターケースの外形寸法以内することができる。これにより、ヘッドチャック機構を極めて容易に小型化することができ、他方の支持部材に形成される挿通孔も小さくすることができて、曲げ加工装置自体を小型化することができる。 Further, the head chuck mechanism can be reduced in size by configuring the head chuck mechanism with a diaphragm and a clamp housed in the outer case. That is, the expansion direction of the diaphragm due to the air pressure can be regulated inward of the outer case, and the movable range associated with the gripping or opening of the pipe by the head chuck mechanism can be within the outer dimension of the outer case. Thereby, the head chuck mechanism can be reduced in size very easily, the insertion hole formed in the other support member can also be reduced, and the bending apparatus itself can be reduced in size.
また、ヘッドチャック機構は、ダイヤフラムの膨張によりパイプを把持することができる。これにより、パイプを把持する力(所謂、クランプ力)は、ダイヤフラムに供給する空気の圧力を調整することにより、極めて容易に適宜変更することができる。これにより、パイプを適正なクランプ力で把持することができ、その結果、曲げ加工時におけるパイプの不用な動きを抑制することができて、成形精度を良好に維持することができる。 The head chuck mechanism can grip the pipe by the expansion of the diaphragm. As a result, the force for gripping the pipe (so-called clamping force) can be appropriately changed as appropriate by adjusting the pressure of the air supplied to the diaphragm. As a result, the pipe can be gripped with an appropriate clamping force. As a result, unnecessary movement of the pipe during bending can be suppressed, and the forming accuracy can be maintained well.
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係る曲げ加工装置Mを概略的に示している。この曲げ加工装置Mは、ベースB上に立設されたセンターチャックユニット10と、このセンターチャックユニット10の両側に配置された左右一対の第1曲げ加工ユニット20および第2曲げ加工ユニット30とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a bending apparatus M according to the present invention. The bending apparatus M includes a
センターチャックユニット10は、直管状のパイプPの軸線と同軸的に配置されるチャック機構11と、このチャック機構11をパイプPの軸線上から退避させる退避機構としてのシリンダ12とから構成されている。チャック機構11は、複数(例えば、2つ)のチャック爪を有しており、このチャック爪によりパイプPの外周を把持するものである。なお、チャック機構11の詳細な構造に関しては、周知の構造を採用することができ、また、本発明に直接関係しないため、詳細な説明を省略する。シリンダ12は、例えば、油圧や空気圧などの供給または排出によって伸縮し、チャック機構11を上昇または降下させる。
The
第1曲げ加工ユニット20(以下の説明において、単に加工ユニット20ともいう)は、ベースBの上面にて直管状のパイプPの軸線方向と平行となるように設置された2組のレールRのうち、図1の紙面垂直方向奥側に設けられた1組のレール上を左右方向に移動する移動台21を備えている。この移動台21には、同台21を移動させるための送りモータ22と、支持部材としてのスタンド23とが組み付けられている。なお、送りモータ22としては、例えば、サーボモータを採用するとよい。スタンド23には、後述する第2曲げ加工ユニット30に組み付けられるヘッドチャック40を挿通させるための挿通孔23aが、センターチャックユニット10またはヘッドチャック40によって把持されたパイプPの軸線と同軸的になるように形成される。ここで、移動台21と送りモータ22とは、本発明の送り機構を構成するものである。
The first bending unit 20 (also simply referred to as the
スタンド23の上方には、所定の送り量、ひねり角および曲げ角に基づいて、パイプPに曲げ加工するための曲げ機構を形成する曲げ型24、曲げモータ25およびひねりモータ26が組み付けられている。なお、曲げ機構を形成する曲げ型24、曲げモータ25およびひねりモータ26の構成および作動については、例えば、特許第3685526号公報に開示されているように、従来からよく知られる構成を採用することができ、また、本発明に直接関係しないため、以下に簡単に説明しておく。
Above the
曲げ型24は、固定ロールとこの固定ロールの外周に沿って回転自在な曲げローラとから構成されており、これら固定ロールおよび曲げローラには、それぞれパイプPを狭持するカリバーが形成されている。なお、固定ロールと曲げローラは、互いに、接近した状態と離間した状態とに切り替えられるようになっており、パイプPに対して曲げ加工するときに互いに接近してパイプPをカリバーで狭持し、直管状のパイプPをセットするときまたは曲げ加工後に取り外すときに互いに離間してパイプPをカリバーから開放するようになっている。 The bending die 24 includes a fixed roll and a bending roller that is rotatable along the outer periphery of the fixed roll, and a caliber that holds the pipe P is formed on each of the fixed roll and the bending roller. . Note that the fixed roll and the bending roller can be switched between an approaching state and a separating state, and when the pipe P is bent with respect to the pipe P, the fixing roll and the bending roller approach each other and hold the pipe P with a caliber. When the straight pipe P is set or removed after bending, the pipes P are separated from each other to be released from the caliber.
また、曲げローラには、所定の減速機構を介して曲げモータ25が接続されており、この曲げモータ25の駆動力によって曲げローラが固定ロールの外周に沿って回転するようになっている。なお、曲げモータ25は、例えば、サーボモータを採用するとよい。そして、曲げ型24および曲げモータ25は、ひねり板27を介して、スタンド23に取り付けられる。ひねり板27は、センターチャックユニット10またはヘッドチャック40によって把持されたパイプPの軸線回りに回転可能にスタンド23に組み付けられており、プーリ、ギアおよび所定の減速機構を介してひねりモータ26に接続されている。なお、ひねりモータ26は、例えば、サーボモータを採用するとよい。
The bending
この構成により、ひねりモータ26が駆動すると、ひねり板27がパイプPの軸線回りに360°回転することができ、このひねり板27の回転に伴って、曲げ型24および曲げモータ25もパイプPの軸線回りに回転することができる。そして、曲げ型24および曲げモータ25が所定のひねり角だけ回転された状態において、曲げモータ25が駆動すると、曲げ型24の曲げローラが固定ローラの外周に沿って回転する。これにより、パイプPに対して、所定の3次元的な曲げ形状を成形することができる。
With this configuration, when the twisting
一方、第2曲げ加工ユニット30(以下の説明において、単に加工ユニット30ともいう)も、加工ユニット20とほぼ同様に構成される。すなわち、第2曲げ加工ユニット30は、ベースBの上面に設置された上述の2組のレールのうち、図1の紙面垂直方向手前側に設けられた1組のレール上を左右方向に移動する移動台31を備えている。この移動台31には、送りモータ32とスタンド33が組み付けられている。そして、スタンド33の上方には、曲げ型34、曲げモータ35、ひねりモータ36およびひねり板37が支持板38を介して組み付けられている。
On the other hand, the second bending unit 30 (also simply referred to as the
支持板38は、スタンド33の上下方向に対して変位可能に設けられており、下方に接続されたヘッドシリンダ39の伸縮に応じて移動するようになっている。すなわち、ヘッドシリンダ39を伸張させることにより、曲げ型34がそのカリバーによってパイプPを狭持して曲げ加工することができる。また、ヘッドシリンダ39を縮小させることにより、曲げ型34、曲げモータ35、ひねりモータ36およびひねり板37を一体的に下方に移動させることができる。なお、支持板38およびヘッドシリンダ39は、本発明のヘッド退避機構を構成するものである。
The
また、第2曲げ加工ユニット30には、センターチャックユニット10が退避した後、パイプPを把持するヘッドチャック40がスタンド33に一体的に組み付けられている。ヘッドチャック40は、図2に示すように、断面略コの字形状のアウターケース41と、同ケース41内にインナーケース42を介して収容される一対のダイヤフラム43を備えている。なお、アウターケース41は、断面略コの字状の開口端部側が曲げ加工装置Mの上方に向くように、スタンド33に組み付けられる。ダイヤフラム43には、それぞれ、外部(例えば、エアコンプレッサなど)からの空気を供給するとともに、同供給された空気を排気するための配管Hが接続されている。
Further, in the
また、ダイヤフラム43には、パイプPの外周形状と略同一形状とされて、パイプPを把持するためのクランプ44が組み付けられている。そして、このクランプ44は、ガイドピン45によって、ダイヤフラム43の膨張および収縮に伴う変位方向が規制されるようになっている。
Further, the
このように構成したヘッドチャック40においては、ダイヤフラム43がアウターケース41の内面方向にのみ膨張するように規制される。このため、パイプPを把持または解除するためにクランプ44が変位する範囲をアウターケース41の外形寸法内の範囲とすることができる。したがって、ヘッドチャック40の外形寸法を小さくすることができる。
In the
また、ヘッドチャック40においては、ダイヤフラム43に供給される空気圧を適宜変更することにより、パイプPを把持する力(クランプ力)を調整することができる。すなわち、ダイヤフラム43に供給される空気圧が大きければ、ダイヤフラム43の膨張に伴ってクランプ44がパイプPに強く押し付けられるため、クランプ力が大きくなる。一方、ダイヤフラム43に供給される空気圧が小さければ、ダイヤフラム43の膨張に伴うクランプ力が小さくなる。このように、極めて容易にクランプ力を変更することができるため、パイプPを適正なクランプ力で把持するために必要なクランプ44とパイプPとの接触面積、言い換えれば、ヘッドチャック40の軸線方向寸法を小さくすることができる。したがって、ヘッドチャック40は、小型でありながら、適正なクランプ力でパイプPを把持することができる。
In the
次に、上記のように構成した曲げ加工装置Mの作動について詳細に説明する。曲げ加工装置Mには、曲げ加工動作を統括的に制御するために、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする図示しないコントローラが接続されている。そして、オペレータがコントローラを操作することによって指令を入力すると、コントローラは、シリンダ12、送りモータ22,32、曲げモータ25,35、ひねりモータ26,36、ヘッドシリンダ39およびヘッドチャック40の作動をそれぞれ制御する。
Next, the operation of the bending apparatus M configured as described above will be described in detail. To the bending apparatus M, a controller (not shown) whose main component is a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like is connected in order to comprehensively control the bending operation. When the operator inputs a command by operating the controller, the controller operates the
このため、オペレータは、例えば、送り量、ひねり量、曲げ量などから構成される曲げ加工データをコントローラに入力する。そして、オペレータは、予め製品長に切断されたパイプPを曲げ加工装置Mに供給し、コントローラに対して曲げ加工の開始を指令する。このオペレータによる指令に従い、コントローラは、曲げ加工装置Mの作動を開始させ、入力された曲げ加工データに基づいて直管状のパイプPに3次元的な曲げ形状を成形するように曲げ加工装置Mの作動を制御する。以下、コントローラによって制御される曲げ加工装置Mの動作を具体的に説明する。 For this reason, the operator inputs bending data including, for example, a feed amount, a twist amount, and a bending amount to the controller. Then, the operator supplies the pipe P, which has been cut in advance to the product length, to the bending apparatus M, and instructs the controller to start bending. In accordance with the command from the operator, the controller starts the operation of the bending apparatus M, and the bending apparatus M is configured to form a three-dimensional bent shape on the straight pipe P based on the input bending data. Control the operation. Hereinafter, the operation of the bending apparatus M controlled by the controller will be specifically described.
コントローラは、オペレータによる曲げ開始を表す指令を取得すると、まず、曲げ加工装置Mのセンターチャックユニット10に直管状のパイプPを把持させる。すなわち、コントローラは、チャック機構11の軸線とパイプPの軸線とが一致する位置までシリンダ12を伸長させる。このように、パイプPの軸線と一致する状態において、チャック機構11は、チャック爪によりパイプPの外周を把持する。そして、センターチャックユニット10がパイプPを把持すると、コントローラは、第1曲げ加工ユニット20および第2曲げ加工ユニット30の送りモータ22,32をそれぞれ駆動させ、これら加工ユニット20,30を把持されたパイプPの端部方向にそれぞれ移動させる。
When the controller acquires a command indicating the start of bending by the operator, the controller first causes the
このように、第1曲げ加工ユニット20および第2曲げ加工ユニット30がそれぞれパイプPの端部まで移動すると、コントローラは、図3に示すように、加工ユニット20,30がセンターチャックユニット10の方向(すなわちパイプPの中央方向)に向けて順にそれぞれ所定の曲げ形状を加工するように、作動を制御する。具体的に説明すると、コントローラは、加工ユニット20,30の送りモータ22,32を駆動させ、入力された曲げ加工データによって表される送り量だけ加工ユニット20,30をそれぞれ移動させる。これにより、加工ユニット20,30の曲げ型24,34がパイプPに曲げ形状を加工する位置すなわち曲げ加工位置にそれぞれ移動する。
As described above, when the
次に、コントローラは、加工ユニット20,30のひねりモータ26,36を駆動させ、入力された曲げ加工データによって表されるひねり量だけひねり板27,37をパイプPの軸線回りにそれぞれ回転させる。このように、パイプPの軸線周りに所定量だけひねり板27,37がそれぞれ回転された状態で、コントローラは、加工ユニット20,30の曲げモータ25,35を駆動させ、入力された曲げ加工データによって表される曲げ量だけ曲げ型24,34の曲げローラを固定ローラの外周に沿ってそれぞれ回転させる。
Next, the controller drives the
これにより、入力された曲げ加工データに基づいて、設定された曲げ加工位置に、必要なひねり量(ひねり角)および必要な曲げ量(曲げ角)で曲げ加工することができる。そして、コントローラが第1曲げ加工ユニット20および第2曲げ加工ユニット30の動作、すなわち、移動動作、ひねり動作および曲げ動作を繰り返し制御することにより、加工ユニット20,30は、パイプPに対して、端部からセンターチャックユニット10の方向に向けて、順次曲げ形状を加工することができる。
As a result, it is possible to perform bending at a set bending position with a necessary twist amount (twist angle) and a necessary bend amount (bend angle) based on the input bending data. The controller repeatedly controls the operations of the
ところで、第1曲げ加工ユニット20と第2曲げ加工ユニット30が、パイプPの端部からセンターチャックユニット10方向に順次曲げ形状を加工すると、センターチャックユニット10と加工ユニット20,30との間の距離が小さくなる。このため、コントローラは、センターチャックユニット10と加工ユニット20,30との間の距離が予め設定された距離以下となると、図4に示すように、第2曲げ加工ユニット30のヘッドシリンダ39を縮小させることにより、支持板38に一体的に組み付けられた曲げ型34、曲げモータ35およびひねりモータ36を下方に移動させる。そして、曲げ型34をパイプPの軸線上から退避させる。なお、この場合、曲げ型34によるパイプPの狭持が解除されることはいうまでもない。
By the way, when the
次に、コントローラは、図5に示すように、第2曲げ加工ユニット30を直前に曲げ加工した曲げ加工位置Aまで、より詳しくは、ヘッドチャック40の端面が曲げ加工位置Aにおける曲げ終わり点と一致する位置まで移動させる。そして、コントローラは、ヘッドチャック40に対して、移動した位置でパイプPを把持させる。すなわち、コントローラは、図示しないエアコンプレッサを作動させて、所定の空気圧に調整された空気をヘッドチャック40のダイヤフラム43に供給する。これにより、ダイヤフラム43がアウターケース41の内面側に膨張し、ダイヤフラム43に組み付けられたクランプ44が所定のクランプ力でパイプPを狭持する。次に、コントローラは、センターチャックユニット10のチャック機構11によるパイプPの把持を解除させる。そして、コントローラは、チャック機構11の把持解除後、図6に示すように、シリンダ12を縮小させて、チャック機構11をパイプPの軸線上から下方に退避させる。
Next, as shown in FIG. 5, the controller moves the
このように、ヘッドチャック40によってパイプPが把持され、かつ、チャック機構11がパイプPの軸線上から退避した状態において、コントローラは、第1曲げ加工ユニット20に対して、所定の曲げ加工を継続させる。すなわち、コントローラは、第1曲げ加工ユニット20のセンターチャックユニット10を超えた曲げ加工位置、言い換えれば、本来、第2曲げ加工ユニット30が曲げ加工する曲げ加工位置についても、曲げ加工データに基づき、第1曲げ加工ユニット20に曲げ加工させる。
As described above, in a state where the pipe P is gripped by the
そして、第1曲げ加工ユニット20が曲げ加工を継続することにより、図7に示すように、第1曲げ加工ユニット20と第2曲げ加工ユニット30とが互いに接近する。この状態においては、第2曲げ加工ユニット30に組み付けられたヘッドチャック40が、第1曲げ加工ユニット20のスタンド23に形成された挿通孔23aを介して、加工ユニット20の曲げ型24に近接する。したがって、加工ユニット20は、ヘッドチャック40の近傍にて、パイプPに所定の曲げ形状を加工することができる。この結果、曲げ不能域は、図7に示すように、実質的に、ヘッドチャック40の軸線方向寸法分と曲げ型24の端面から曲げ中心までの距離Lとの和とすることができる。
Then, as the
以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、パイプPの左右両端から第1曲げ加工ユニット20と第2曲げ加工ユニット30が順次曲げ成形する場合であっても、曲げ不能域を大幅に低減することができる。そして、曲げ不能域を大幅に低減した状態であっても、ヘッドチャック40によってパイプPが良好に把持されることにより、正確な曲げ加工を施すことができる。したがって、曲げ可能域を拡大することができて、曲げ加工装置Mから他の曲げ加工装置(曲げ型)にパイプPを載せ替える頻度を大幅に低減することができ、生産性を大幅に向上させることができる。
As can be understood from the above description, according to the present embodiment, even when the
本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、第2曲げ加工装置30の支持板38を降下させ、言い換えれば、曲げ型34をパイプPの軸線上から退避させた後、ヘッドチャック40が直前の曲げ加工位置近傍に移動してパイプPを把持するように実施した。
In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, after the
しかしながら、例えば、曲げ加工数が少ないなどパイプPの製品形状に応じて、上述したように第2曲げ加工ユニット30を移動させることなく、すなわち、ある曲げ加工位置の曲げ加工が終了した状態で、ヘッドチャック40がセンターチャックユニット10に代わってパイプPを把持するように実施することも可能である。これによれば、第2曲げ加工ユニット30が所定位置まで移動する必要がないため、パイプPに対する曲げ加工の開始から終了までの時間(所謂、サイクルタイム)を短縮することができる。したがって、この場合にも、生産性を向上させることができる。
However, for example, according to the product shape of the pipe P such as a small number of bending processes, without moving the
また、上記実施形態においては、第2曲げ加工ユニット30に対して、上述したように、小型のヘッドチャック40を組み付けて実施した。しかしながら、例えば、従来から広く利用されている汎用のチャック機構を採用して実施することも可能である。この場合には、第1曲げ加工ユニット20と第2曲げ加工ユニット30とが接近したときに、上記チャック機構が第1曲げ加工ユニット20と干渉しないように、スタンド23に形成される挿通孔23aを大きく形成しておく。これによれば、曲げ加工装置が若干大型化するものの、上記実施形態と同様に、曲げ不能域を小さくすることができる。したがって、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
Moreover, in the said embodiment, as mentioned above, the
さらに、上記実施形態においては、センターチャックユニット10のチャック機構11を周知の構造を採用したチャック機構として実施した。しかし、このチャック機構11を、ヘッドチャック40と同様に構成して実施可能であることはいうまでもない。
Further, in the above embodiment, the
10…センターチャックユニット、11…チャック機構、20…第1曲げ加工ユニット、21…移動台、22…送りモータ、23…スタンド、23a…挿通孔、24…曲げ型、25…曲げモータ、26…ひねりモータ、27…ひねり板、30…第2曲げ加工ユニット、31…移動台、32…送りモータ、33…スタンド、34…曲げ型、35…曲げモータ、36…ひねりモータ、37…ひねり板、38…支持板、39…ヘッドシリンダ、40…ヘッドチャック、41…アウターケース、42…インナーケース、43…ダイヤフラム、44…クランプ、M…曲げ加工装置、P…パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記一対の曲げ加工ユニットのうちの一方の曲げ加工ユニットに対して、前記チャックユニットのチャック機構の退避に応じて前記パイプを把持するヘッドチャック機構を設け、
前記一対の曲げ加工ユニットのうちの他方の曲げ加工ユニットの前記支持部材に対して、前記ヘッドチャック機構を挿通させる挿通孔を、前記パイプの軸線と同軸的に形成したことを特徴とする曲げ加工装置。 A chuck unit comprising a chuck mechanism capable of gripping a straight pipe and a retraction mechanism for retracting the chuck mechanism from the axis of the pipe, and provided on both sides of the chuck unit, the pipe has a predetermined bent shape. In a bending apparatus comprising a pair of bending units composed of a bending mechanism for bending and a moving mechanism for moving the bending mechanism connected via a support member in the axial direction of the pipe,
A head chuck mechanism that grips the pipe in response to retraction of the chuck mechanism of the chuck unit is provided for one of the pair of bending units.
Bending process characterized in that an insertion hole through which the head chuck mechanism is inserted is formed coaxially with the axis of the pipe with respect to the support member of the other bending unit of the pair of bending units. apparatus.
さらに、前記一方の曲げ加工ユニットに対して、前記曲げ機構を前記パイプの軸線上から退避させるヘッド退避機構を設け、
前記一方の曲げ加工ユニットは、
前記ヘッド退避機構により前記曲げ機構を退避させた後、前記移動機構により前記曲げ機構が退避前に曲げ加工した前記パイプの曲げ加工位置方向に移動し、前記ヘッドチャック機構により前記曲げ加工位置近傍にて前記パイプを把持することを特徴とする曲げ加工装置。 In the bending apparatus according to claim 1,
Furthermore, a head retracting mechanism for retracting the bending mechanism from the axis of the pipe is provided for the one bending unit,
The one bending unit is
After the bending mechanism is retracted by the head retracting mechanism, the bending mechanism is moved by the moving mechanism in the direction of the bending position of the pipe that has been bent before retracting, and is moved to the vicinity of the bending position by the head chuck mechanism. And bending the pipe.
前記ヘッドチャック機構を、
前記パイプの軸線方向に対する垂直方向の断面形状が略コの字状に形成されたアウターケースと、
同アウターケース内に収容されて、外部から供給される空気の圧力に応じて膨張および収縮するダイヤフラムと、
同ダイヤフラムの膨張に伴って前記パイプを把持するとともに前記ダイヤフラムの収縮に伴って前記パイプを開放するクランプとで構成したことを特徴とする曲げ加工装置。
In the bending apparatus according to claim 1 or 2,
The head chuck mechanism;
An outer case in which a cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the pipe is formed in a substantially U-shape;
A diaphragm that is housed in the outer case and expands and contracts according to the pressure of air supplied from the outside;
A bending apparatus comprising: a clamp that holds the pipe as the diaphragm expands and opens the pipe as the diaphragm contracts.
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